Procédures sans réveil
Impact d’une manipulation des contrôles inhibiteurs des neurones dopaminergiques en modèles de maladie de Parkinson EU1/2 (MODIFICATION)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une biopsie de tissu est pratiquée sur des souriceaux éveillés vers le sixième jour après la naissance, puis les animaux subissent une chirurgie crânienne pouvant durer quatre heures. 1 396 souris vont être utilisées, 520 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 160 sous anesthésie sans réveil, et toutes tuées pour prélèvement de tissus. Le protocole prévoit jusqu'à 36 tests comportementaux par animal sur 20 semaines, 20 prélèvements sanguins à la queue et deux examens IRM de deux heures. Le porteur annonce une prise en charge de la douleur, tout en indiquant que les altérations des seuils de douleur provoquées par la lésion ne seront pas soulagées puisqu'elles constituent l'objet de l'étude.
Objectifs
La perte des neurones dopaminergiques dans la maladie de Parkinson s’accompagne d’un dysfonctionnement de certains circuits cérébraux et de symptômes moteurs et non-moteurs qui restent difficiles à prendre en charge. La lésion d’une région cérébrale incluant une structure qui est un contrôle de ces neurones dopaminergiques peut améliorer certains symptômes. L’identification récente d’un marqueur moléculaire sélectif de cette structure permet désormais d’étudier les conséquences d’une modulation de l’activité de cette structure dans un modèle de la maladie de Parkinson. L’objectif du projet est ainsi de tester si l’inhibition sélective de cette structure transitoire et chronique peut soulager les symptômes nociceptifs, moteurs, cognitifs et anxiodépressifs. Les patients Parkinsoniens présentent par ailleurs des altérations structurelles et fonctionnelles de leur réseaux cérébraux, visibles par imagerie par résonance magnétique (IRM). Ces altérations de la connectivité cérébrale pourraient être modifiées par l’inactivation de notre structure d’intérêt. L’identification des changements de connectivité cérébrale et la mise en évidence de l’implication de zones spécifiques au niveau du cerveau pourraient aider la recherche préclinique et clinique, et accélérer les stratégies thérapeutiques. Ce projet se déroule dans 2 Etablissements Utilisateur: EU1 et EU2.
Bénéfices attendus
La structure cérébrale ciblée par ce projet exerce un contrôle inhibiteur sur les systèmes dopaminergiques, qui dégénèrent dans la maladie de Parkinson. Ce projet doit permettre de tester si une inhibition aigüe et chronique de cette structure peut améliorer les symptômes nociceptifs, moteurs, cognitifs et anxiodépressifs, apportant ainsi une preuve de concept sur le potentiel thérapeutique de cette cible anatomique. La maladie de Parkinson est la seconde maladie neurodégénérative la plus fréquente. Connue pour ses symptômes moteurs, cette maladie a aussi des conséquences délétères non-motrices, incluant douleur, troubles de l’humeur et déficits cognitifs. Les patients présentent en moyenne 14 symptômes dans les phases précoces de la maladie et plus de 20 dans des phases plus tardives, mettant en évidence le besoin de prendre cette complexité en considération dans la recherche préclinique.
Procédures
Les animaux sont soumis à une biopsie de tissu pour réaliser leur génotypage, cette biopsie est effectuée sur animal vigile autour de 6 jours postnatal, ou à défaut sur animal sous anesthésie à partir de 12 jours postnatal. Des animaux sont soumis à 1 chirurgie d’au maximum 1h30 ou 4h, et un maximum de 36 tests comportementaux de 10 à 45 minutes chaque, répartis sur 20 semaines avec au moins un jour de repos entre chaque test. Les animaux sont soumis à un prélèvement par semaine sur la veine caudale localisée sur la queue, d’une durée de 2 minutes par animal (20 prélèvements maximum). Les animaux sont soumis à deux examens IRM sous anesthésie, incluant chacun au plus une séquence d'IRM fonctionnelle de 16min, une d'IRM anatomique de 10 min et une d'IRM de diffusion de 60 min (TOTAL=2 heures maximum par examen) (EU2).
Impact sur les animaux
Une douleur légère et de courte durée peut être provoquée par la biopsie de tissus. La chirurgie peut entraîner une perte de poids transitoire, une douleur postopératoire modérée, une inflammation locale transitoire autour du dispositif des points de suture (peau du crâne). Les tests comportementaux peuvent s’accompagner d’un stress léger. Les lésions dopaminergiques modélisant la maladie de Parkinson peuvent entrainer une perte de poids sur les 10 premiers jours après la lésion. Des déficits moteurs liés à la modélisation de la maladie de Parkinson sont également attendus, ainsi que des altérations sensorielles des seuils de douleur qui ne peuvent être soulagées car c’est l’objet de l’étude. Le transport et l’environnement inconnu de la nouvelle animalerie peuvent également entrainer un stress chez les animaux au moment du changement d’EU.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour prélèvements de tissus.
Remplacement
Compte tenu du sujet du projet, il est impossible de remplacer le modèle in vivo par un modèle in vitro ou in silico. En effet, les comportements étudiés et la connectivité cérébrale nécessitent un système nerveux complet et un animal entier, vivant et vigile. L’existence et la localisation de la structure cérébrale étudiée n’ont pour l’instant été établies que chez les mammifères, ne permettant donc pas en l’état actuel des connaissances d’utiliser un autre modèle animal. Toutefois, des tests in-vitro par spectrométrie de masse seront réalisés en amont de l’inhibition chronique de notre structure.
Réduction
Les expériences sont menées en cherchant à limiter le nombre d'animaux, tout en obtenant l’information scientifique recherchée. Pour les diverses expériences, ce nombre d'animaux nécessaire pour tirer des conclusions scientifiques statistiquement fiables est défini sur la base de notre expertise, de l'analyse de la littérature et de calculs de power analyse.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupe sociaux dans des cages enrichies (bâton, tunnel, coton et frisure) favorisant leur comportement naturel (ronger et faire des nids). Ils sont acclimatés aux conditions d’hébergement et habitués aux expérimentateurs. Ils sont habitués à la manipulation avant la chirurgie, ainsi qu’aux environnements des tests comportementaux avant leur réalisation. Les animaux seront suivis pour déceler tout signe de mal-être. Durant les chirurgies, des méthodes d’anesthésie et d’analgésie sont utilisées, la température maintenue (tapis chauffant) et les yeux protégés par du gel oculaire. La lésion des neurones dopaminergiques est partielle, se rapprochant du stade précoce de la maladie de Parkinson. Après la chirurgie, une grille d’évaluation est utilisée pour le suivi des animaux. Des soins, une administration d’antalgique ou d’anti-inflammatoire et/ou une séparation des animaux seront réalisés si besoin après concertation avec le vétérinaire ou la cellule chargés du bien-être animal. Des points limites sont mis en place pour l’ensemble des procédures pour limiter ou soustraire l’animal à la souffrance. Le transport entre les 2 EU se fera dans des cages sécurisées avec nourriture et eau gélifiée et une période de 1 semaine sera respectée avant le début des examens IRM. Durant celui-ci, une anesthésie sera utilisée pour réduire au maximum le stress de l'animal. Leurs yeux seront protégés du dessèchement par l’application d’un gel de protection. La température et la respiration des animaux seront en permanence surveillées par un système de monitorage et maintenue par un système de chauffage du berceau de l’IRM et un tapis chauffant. En cas de chute de la température et/ou d’une respiration altérée, l'acquisition en cours sera immédiatement interrompue et l'animal sorti de l'IRM et pris en charge. Il sera placé dans une enceinte chauffante jusqu'à son réveil, sous surveillance. Des points limites ont été établis afin de soustraire les animaux à la douleur.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris modifiées génétiquement pour cibler sélectivement les neurones de la structure cérébrale étudiée. Ceci implique l'utilisation de souris spécifiques et ne permet pas l'utilisation d'autres espèces. Étant donné que les études nécessitent des systèmes neurobiologiques matures, des animaux adultes seront utilisés. Le génotypage est prioritairement effectué entre 6 et 8 jours, et la chirurgie à partir de 8 semaines d’âge.
Prélèvements biologiques sur animaux de rente (vaches, chèvres, poules) et sur rongeurs (souris, rats) pour répondre à des activités de recherche et de référence nationale et internationale de diagnostic
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Rats : 50
Chèvres : 12
Bovins : 6
Poules : 10
Sur 278 animaux, 100 souris seront tuées par ponction cardiaque, 168 autres animaux réutilisés dans d'autres projets et 10 poules rendues à l'élevage. Vaches, chèvres, poules, rats et souris subissent des prises de sang répétées et des écouvillonnages, dans des procédures déclarées légères, sauf le prélèvement terminal des souris, mené sous anesthésie sans réveil. Les vaches sont piquées à la jugulaire ou à la veine de la queue jusqu'à quatre fois par semaine, les chèvres deux fois, les poules deux fois à la veine de l'aile, avec en plus des écouvillons nasaux, buccaux, oculaires et auriculaires. Le sang collecté sert de réactif de référence pour des tests de diagnostic vétérinaire, et le sang de bovin à nourrir des insectes piqueurs sur membrane, ce que le porteur décrit comme un "raffinement" du protocole de nourrissage.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de réaliser régulièrement des prélèvements de matériel biologique (sang et écouvillonnages) non disponibles auprès des fournisseurs agréés, afin de permettre au laboratoire de disposer des échantillons biologiques nécessaires à ses activités de recherche et de référence, de diagnostic sur les maladies animales. L’utilisation de sang et/ou de sécrétions corporelles est routinière dans les laboratoires non seulement développeurs de vaccins vétérinaires et de techniques de diagnostic de maladies animales mais aussi pour les activités de recherche sur les maladies animales (vaches, chèvres, poules). Ces produits organiques constituent des réactifs biologiques nécessaires pour, par exemple, l’évaluation de l’efficacité de vaccins, l’étude des cellules du système immunitaire, le développement de modèle ex-vivo, de tests de diagnostic de maladies, l’élaboration des réactifs de référence pour les tests de diagnostic ou bien encore le nourrissage artificiel des vecteurs hématophages de ces maladies. Les espèces animales choisies (vaches, chèvres, poules, rongeurs) pour ce projet sont les espèces cibles ou les modèles animaux des maladies étudiées. Le nombre d’animaux utilisés sera adapté à l’activité, aux projets et à la capacité d’hébergement de notre établissement. Le volume et fréquence des prélèvements sanguins seront minimisés et contrôlés dans les limites recommandées pour chaque espèce. Toutes les procédures seront adaptées à l’espèce animale choisie et réalisées par du personnel expérimenté et qualifié. Le respect des 5 libertés du bien-être animal sera pris en compte tout au long de leur hébergement : absence de faim et de soif, absence d’inconfort, absence de douleurs ou blessures, liberté d’exprimer le comportement propre à l’espèce, absence de peur et /ou d’anxiété.
Bénéfices attendus
Le sang de bovin permet le raffinement du protocole de nourrissage des insectes hématophages sur membrane. Ce projet apporte plusieurs avantages et bénéfices à notre établissement. En effet, dans le cadre des activités de recherche sur ces maladies, le sang des animaux de rente (vaches, chèvres) est aussi la source première pour la préparation les cellules de l’immunité pour les études in vitro de la réponse immunitaire. Le laboratoire se doit de fournir des réactifs biologiques de référence de qualité (issus des prélèvements de sang ou d’écouvillons) 1/ pour le diagnostic des maladies sur lesquelles il travaille, 2/ pour la réalisation des panels d’échantillons pour les essais inter-laboratoires 3/ pour la qualification des kits de diagnostic et la formation du personnel habilité à réaliser les analyses sous accréditation. Le sang des rongeurs (rats et souris) sert à développer de nouvelles techniques de purification en remplacement de celles utilisées jusqu’à maintenant et devenues indisponibles. Enfin, le sang de souris est également utilisé pour enrichir le milieu de culture in vitro de nouvelles souches de parasites sur lesquels travaille le laboratoire, ce qui réduira le nombre de rongeurs nécessaires à la production en grand nombre de ces parasites.
Procédures
Les animaux sont soumis à des prélèvements réguliers et sont réalisés le plus souvent sur animaux vigiles. Les vaches sont prélevées à la veine jugulaire ou caudale en fonction des besoins pour les études réalisées à partir du sang. Les prélèvements ont lieu jusqu’à quatre fois par semaine. Les chèvres sont prélevées à la veine jugulaire en moyenne deux fois par semaine. La durée du prélèvement dépend du volume nécessaire mais n’excède en aucun cas 5 minutes. Des écouvillons (nasaux, buccaux, oculaires et auriculaires) sont également réalisés sur les vaches et chèvres afin d’obtenir le matériel biologique utile pour les études. Ces prélèvements sont rapides (< 5 min). Les poules sont prélevées à l’aile (veine alaire) jusqu’à deux fois par semaine en fonction des besoins. La durée du prélèvement pour les animaux de rente dépend du volume nécessaire mais n’excède en aucun cas 5 minutes. Pour les rats, le prélèvement se fait à la veine caudale sous anesthésie générale et la durée maximale est de 5 minutes. Le volume maximal du prélèvement est de 500 µL à raison de deux fois maximum par semaine. Pour les souris, le prélèvement (75 µL maximum), d’une durée maximale de 3 min, se fait à l’extrémité de la queue sur souris vigile, est effectué une fois par semaine pendant 4 semaines. Les prélèvements de sang terminaux sur souris sont réalisés par ponction cardiaque sous anesthésie générale et dure moins de 5 minutes.
Impact sur les animaux
La seule nuisance qui peut survenir est un léger stress de l’animal lors du prélèvement sanguin, dû à la contention et à l’introduction de l’aiguille. Aucun effet indésirable post prélèvement n’est attendu sur les animaux de ce projet. Les procédures 1 à 4 sont décrites comme des procédures de « classe légère ». La procédure 5 est en classe sans réveil car le volume total du sang est prélevé par ponction cardiaque sous anesthésie générale.
Devenir
Animaux de rente (vaches, chèvres, poules) : Ces animaux restant plus longtemps dans notre établissement que la durée de ce projet, ils seront réutilisés sur un futur projet de prélèvements sanguins. À l'issue du temps d’hébergement au sein de notre établissement, préalablement défini par rapport à la durée de vie de chaque espèce, ces animaux n’ayant uniquement fait l'objet que de prélèvements (sang, mucus) seront proposés à l'adoption. Les adoptants, qu'ils soient professionnels ou particuliers, seront sélectionnés selon des critères stricts garantissant le respect des 5 libertés fondamentales du bien-être animal. Cette démarche permet aux animaux de terminer leur vie dans des conditions optimales et conformes à leur nature. Rongeurs de laboratoire : Rats : L'ensemble des rats sera réutilisé dans un autre projet de recherche dont la procédure est classée modérée, conformément au principe de réduction des animaux utilisés. Souris : 50% des souris seront réutilisées dans un autre projet de recherche (classée modérée) et 50% des souris seront euthanasiées à l'issue de la procédure expérimentale (classée sans réveil) dans laquelle elles sont intégrées.
Remplacement
Le matériel biologique prélevé (sang et/ou écouvillons) n’est pas disponible et ne peut pas être remplacé par une méthode alternative, ce qui rend indispensable le recours à l’utilisation d’animaux. Les espèces animales choisies dans ce projet correspondent aux espèces cibles ou aux modèles animaux expérimentaux des maladies étudiées au laboratoire.
Réduction
Pour les études en immunologie, le nombre d’animaux utilisés est réduit à son maximum, sans pour autant nuire à la significativité des résultats qui en découleront : un nombre minimum de 3 vaches et 4 chèvres est nécessaire pour montrer la répétabilité, la fiabilité et la robustesse des résultats des études. Le nombre de poules, souris et de rats indiqué est un nombre maximum qui a été estimé au plus juste pour permettre de réaliser les différentes procédures de ce projet.
Raffinement
Pour les animaux de rente, le raffinement consiste à une habituation à la contention pendant quelques semaines avant la réalisation des prélèvements. L’animal est amené régulièrement dans l’espace dédié au prélèvement et mis en contention sans réalisation de prélèvement, afin de l’habituer et de le conditionner. Lorsque l'animal s'est familiarisé avec le processus, la phase de contention ne provoque plus de réaction de stress, permettant ainsi de réaliser les prélèvements sanguins ou par écouvillon dans un contexte serein et favorable. Pour les rongeurs, une manipulation quotidienne (une fois par jour) sur plusieurs jours (2 jours à une semaine) avant le prélèvement est réalisée pour diminuer le stress de l’animal en l’habituant à être manipuler.
Choix des espèces
Les espèces animales choisies dans ce projet sont les espèces cibles ou les modèles animaux expérimentaux des maladies étudiées au laboratoire. Les animaux de rente (vaches, chèvres) seront âgés de 1 à 2 ans à l’entrée dans notre établissement et entre 6 mois et 1 an pour les poules. Ils restent un maximum de 8 ans puis ils sont replacés dans le cas où que des prélèvements sanguins sont réalisés. Les souris seront âgées d’au moins 3 semaines au moment de leur entrée en stabulation, et les rats de 4 semaines. Lors des prélèvements, les souris auront au moins 6 semaines et les rats 5 semaines. Pour chaque espèce animale, une quarantaine est appliquée 1 mois pour les animaux de rente, deux semaines pour les poules et une semaine pour les rongeurs. Le prélèvement sanguin est réalisé au stade adulte car, à ce stade, l’animal présente un système physiologique pleinement développé, permettant d’obtenir des paramètres hématologiques et immunologiques fiables et représentatifs. Les volumes de sang requis pour les analyses ne peuvent pas être prélevés de manière sûre sur des individus immatures, chez lesquels les capacités de régénération et le volume sanguin total sont insuffisants. Le prélèvement chez l’adulte garantit ainsi la validité scientifique des données tout en limitant les risques pour l’animal conformément aux principes du bien-être animal.
Formation aux gestes médicaux vétérinaires chez les oiseaux basée sur le modèle de la Poule_[MODIF]
- Formation professionnelle
Contenues et examinées deux fois par des vétérinaires en formation, puis placées sous anesthésie profonde, 78 poules subissent deux prises de sang, deux poses de cathéter dans la veine de l'aile, deux sondages du jabot, des écouvillonnages de l'œil, du palais et du cloaque, deux rinçages nasaux, la coupe de cinq rémiges sur chaque aile et quatre bandages. Une poule sert à deux participants, et les gestes ne visent aucune connaissance nouvelle : ils entretiennent les compétences de vétérinaires déjà diplômés sur des patients aviaires. Le porteur écrit que les procédures ne portent aucune conséquence à la santé future des animaux, et le champ structuré annonce 24 poules adoptées. La modification du projet remplace cette issue, les animaux étant désormais mis à mort à la fin de la séance pour servir ensuite à une formation de chirurgie des tissus mous.
Objectifs
L’objectif est la formation pratique de vétérinaires diplômés pour divers gestes médicaux cliniques vétérinaires chez les oiseaux en prenant la Poule comme modèle. Cette formation vise à renforcer les compétences techniques des vétérinaires dans la prise en charge des patients aviaires car ces compétences sont très peu abordées et pratiquées durant le cursus vétérinaire de formation initiale. Ceci vise donc à augmenter la qualité de soin pouvant être offerte pour les patients aviaires et augmenter le nombre de vétérinaires compétents pour la prise en charge de ces patients.
Bénéfices attendus
Acquisition par les participants des compétences nécessaires pour pratiquer les gestes cliniques de base en médecine aviaire dans leur pratique quotidienne de la médecine vétérinaire.
Procédures
Vigile, les animaux sont soumis à 2 contentions et 2 examens cliniques (1 par participant, 15 min pour chacun des 2 participants). [MODIF] [Sous anesthésie profonde], les animaux sont soumis à 2 prélèvements sanguins (1 par participant, 5 min pour chacun des 2 participants), 2 poses de cathéter IV aux veines ulnaires (1 par participant, 5 min pour chacun des 2 participants), 2 sondages du jabot à l’aide d’une sonde souple en caoutchouc (1 par participant, 2 min pour chacun des 2 participants), 2 écouvillonnages conjonctivaux, choanaux et cloacaux (1 de chaque par participant, 5 min pour chacun des 2 participants), 2 flush nasaux (1 par participant, 5 min pour chacun des 2 participants), 2 coupes de 5 rémiges primaires bilatéralement (un côté par participant, 7 min pour chacun des 2 participants), 2 bandages en huit + bandages de corps (un par participant, 10 min pour chacun des 2 participants), 2 bandages de pied (un par participant, 10 min pour chacun des 2 participants).
Impact sur les animaux
Aucun, si ce n'est le stress de la première contention et la douleur légère liée à la première injection pour l'induction de l'anesthésie.
Devenir
Les procédures prévues ne portent aucune conséquence à la santé future des animaux. A la fin de la sédation, les animaux peuvent donc être adoptés. [En raison de la modification de projet], les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure pour inclusion ultérieure dans une formation de chirurgie des tissus mous chez la Poule].
Remplacement
Tous les gestes techniques pouvant être réalisés sur des cadavres (ex : cathétérisation intra-osseuse, intubation, taille de bec et de griffe) le seront lors d’une autre formation pratique sur cadavre. Ne sont conservés ici que les gestes techniques pour lesquels l’animal vivant est absolument nécessaire (impossibilité de ponction veineuse ou de cathétérisation intra-veineuse en l’absence de flux sanguin par exemple).
Réduction
Il est choisi d’utiliser une seule poule pour deux participants pour limiter le nombre d’animaux nécessaire. Ce chiffre semble le minimum pour que la qualité de l'apprentissage soit suffisante. Aucune analyse statistique n'est nécessaire.
Raffinement
La douleur, le stress et le risque de lésion sont réduits au maximum grâce à un encadrement de qualité, tourné vers l’accompagnement des participants et le respect des animaux, et au fait que les gestes techniques stressants ou nécessitant une contention manuelle ferme et/ou pouvant induire une légère douleur sont réalisés sous sédation (tranquillisation et analgésie). Les protocoles d’analgésie et d’anesthésie sont optimisés pour les gestes réalisés. L’accent est mis tout au long du projet sur le respect des animaux et la réalisation des gestes dans les meilleures conditions possibles. L’objectif est clairement énoncé aux participants que ces formations doivent leur servir à réaliser par la suite l’ensemble de ces gestes nécessaires dans les meilleures conditions possibles pour le respect de l’animal. Pendant la phase d’acclimatation d’un minimum de 5 jours, les poules sont hébergées en box collectif sur litière de copeaux, avec accès à des perchoirs en bois, des pondoirs. les paramètres d'ambiance sont contrôlés.
Choix des espèces
Il s’agit d’une espèce aviaire présenté etrès fréquemment en clinique pour des soins vétérinaires. S’agissant d’une espèce domestique son tempérament plus docile permet de réaliser les manipulations avec un stress limité. Elles ne présentent pas de danger physique pour les participants (pas de risque de morsures ou griffures). Leur grande taille facilite la réalisation des gestes techniques donc plus propice dans le cadre d’un apprentissage. Son tempérament docile et son incapacité à voler diminue les risques de fuite et de collision. Adulte correspondant à ce qui est le plus souvent rencontré en pratique vétérinaire.
Etude de la pénétration intestinale de nanoparticules chez la souris dans le cadre de la vaccination muqueuse
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Sur 1 232 souris, 714 subissent une ouverture de l'abdomen, une manipulation de leurs organes et une ligature de l'intestin sous une anesthésie pouvant durer une heure quarante-cinq, sans jamais se réveiller. Les 518 autres reçoivent un gavage unique après six heures de jeûne, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance légère. Toutes sont tuées pour prélever les organes et mesurer si des nanoparticules franchissent la muqueuse intestinale. Le vaccin à ARN messager pris par la bouche, qui justifie ces expériences, reste annoncé comme un bénéfice à long terme, aucun n'existant aujourd'hui.
Objectifs
Développer des vaccins plus efficaces contre les infections au niveau des muqueuses est un enjeu important, notamment celles qui commencent au niveau des muqueuses. Les muqueuses sont en effet la porte d’entrée de nombreux virus et bactéries. Parmi elles, la muqueuse intestinale est particulièrement intéressante, car elle contient de nombreux éléments du système immunitaire et peut déclencher une forte défense directement à l’endroit où l’infection débute. Cependant, administrer un vaccin par voie orale est difficile à cause de l’acidité de l’estomac, des enzymes digestives et de la couche de mucus qui protège l’intestin. La pandémie du Covid-19 a permis le développement de nouveaux vaccins utilisant l’ARN messager (ARNm), une molécule naturellement présente dans notre organisme qui donne aux cellules les instructions pour fabriquer des protéines. Cet ARNm est transporté par des nanoparticules composées de lipides. Néanmoins, il n’existe encore aucun vaccin à ARNm pouvant être pris par voie orale. Pour relever ce défi, des nanoparticules combinant des lipides et des polymères pourrait offrir une meilleure protection de l’ARNm et faciliter son passage jusqu’à la muqueuse intestinale. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer si ces nanoparticules peuvent atteindre et traverser la muqueuse intestinale, que ce soit après une administration directe dans l’intestin ou après une administration orale.
Bénéfices attendus
Ce modèle expérimental permet d’étudier comment les nanoparticules peuvent traverser la paroi de l’intestin. De plus, la résistance des nanoparticules à l’environnement digestif et leur répartition dans l’intestin seront évaluées après administration orale. Cette étude vise également à mieux comprendre la relation entre la composition des nanoparticules et leur comportement au contact de la muqueuse intestinale, afin de sélectionner les vaccins candidats les plus prometteurs. Le bénéfice majeur du projet à long terme est le développement d’un vaccin à ARNm administré par voie orale, pouvant être adapté à différents agents infectieux touchant le système digestif.
Procédures
Un groupe de 714 souris sera soumis à une chirurgie abdominale sans réveil et recevra donc une anesthésie générale d’une durée maximale de 1h45. Un autre groupe, composé de 518 souris, recevra une administration orale par gavage (1 fois/animal, durée de moins d’une minute).
Impact sur les animaux
Six heures avant l’anesthésie, les souris seront mises à jeun, mais avec un accès libre à l’eau, ce qui entraîne un stress. Les effets liés à l’intervention chirurgicale comprennent : • l’injection d’un traitement contre la douleur ; • l’anesthésie générale ; • les effets d’une anesthésie générale : les troubles cardio-respiratoires, la baisse de température corporelle, une déshydration ou une sécheresse des yeux ; • l’ouverture de l’abdomen, la manipulation des organes, la ligature de l’intestin ; • la fermeture de l’abdomen et de la peau ; • la durée de l’intervention. Les effets attendus liés à l’administration par voir orale : • le stress lié à la contention de l’animal, • l’administration orale par gavage chez des animaux conscients, provoquant un stress et une possible gêne après administration.
Devenir
A l’issu des trois procédures, l’ensemble des animaux seront mis à mort afin de prélever les organes d’intérêts.
Remplacement
Avant de tester les nanoparticules chez l’animal, des expériences ont été réalisées sur des cellules intestinales et immunitaires, ainsi que sur un modèle en trois dimensions reproduisant partiellement l’intestin humain. Cependant, ces modèles ne reflètent pas entièrement la réalité du corps vivant et ne possèdent pas certaines structures de la paroi intestinale.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été limité au minimum nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques du projet tout en garantissant des résultats fiables. Au total, le projet prévoit l’utilisation de 1232 souris sur une période de 5 ans. Des tests préliminaires ont permis de sélectionner uniquement les formulations les plus prometteuses, ce qui réduit fortement le nombre d’animaux nécessaires. L’optimisation des conditions expérimentales permettra, si les résultats sont prometteurs, de diminuer encore ce nombre. Les formulations seront évaluées et comparées progressivement. Celles ne donnant pas de résultats satisfaisants seront écartées, afin de concentrer les études sur un nombre restreints de candidats. A terme, seules quatre formulations seront retenues pour les étapes finales. De plus, des temps d’étude optimisés seront sélectionnées afin de réduire davantage le nombre d’animaux utilisés. Cette approche progressive et sélective permettra de limiter au maximum le nombre d’animaux.
Raffinement
Pendant l’intervention, les souris seront placées sous anesthésie générale. Un médicament analgésique sera également administré avant la chirurgie. Une surveillance étroite des animaux sera assurée notamment pour vérifier la profondeur de l’anesthésie. Un tapis chauffant sera utilisé pour maintenir la température corporelle et un film protecteur recouvrira la zone afin de limiter la déshydratation. Un gel sera appliqué sur les yeux pour éviter leur dessèchement. Des points limites sont définis afin de repérer rapidement tout signe de souffrance ou de problème chez les animaux. Si l’un de ces critères est atteint, des mesures seront prises immédiatement, et si nécessaire, l’animal sera mis à mort sans délai afin d’éviter toute souffrance.
Choix des espèces
La souris est un modèle couramment utilisé dans la recherche afin d’étudier comment des nanoparticules traversent la muqueuse intestinale. Dans ce projet, des souris mâles et femelles seront utilisées afin d’analyser la pénétration et l’interaction des nanoparticules avec la muqueuse intestinale. Des souris de plus de 7 semaines seront utilisées afin d’assurer un système immunitaire mature.
Evaluation préclinique de produits de santé pour la chirurgie des tissus mous – MODIFICATION
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Lapins : 800
Cochons : 800
Chèvres : 160
Moutons : 640
Valider des dispositifs médicaux pour un donneur d'ordre avant leur mise sur le marché : 800 lapins, 800 cochons, 640 moutons, 320 rats et 160 chèvres vont être utilisés, tous tués à l'issue, dont 410 sans reprise de conscience. Chaque animal subit une opération de une heure trente à deux heures trente pour implanter le produit à tester, des prélèvements sanguins et jusqu'à trois séances d'imagerie, avec des transports vers des établissements partenaires. Les effets annoncés vont du défaut d'hémostase aux difficultés respiratoires, en passant par les vomissements, les diarrhées et le sang dans les selles. Le porteur indique que l'usage d'animaux est exigé par la réglementation applicable aux dispositifs médicaux, et que le donneur d'ordre s'engage seulement à ne pas faire refaire un essai à l'identique.
Objectifs
Il s’agit d’un projet de recherche et développement qui vise à étudier la performance (efficacité) de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous et/ou d’en évaluer la tolérance (sécurité). Il peut s'agir de produits de renforcement abdominaux (prothèse de renforcement), de produits permettant d'arréter les saignements (colle, poudre, compresses...). Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir la sécurité des patients et l’efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. En ce sens, différents types d’essais peuvent être menés : - Essais de performance : - Essais de screening d’efficacité : Les essais de screening d’efficacité vérifient si la performance d’un produit mérite d’être approfondie ou s’il est nécessaire de mener d’autres études avant de passer aux essais de confirmation de performance. Ces essais sont essentiels dans la stratégie de réduction du nombre total d’animaux utilisés. - Essais de confirmation de performance : Les essais de confirmation de performance sont effectués après validation des essais de screening d’efficacité. Comme leur nom l’indique, ils visent à confirmer les résultats obtenus lors des essais préalablement menés sur un produit. - Essais de tolérance locale : Les essais de tolérance locale évaluent la réaction d’un organisme en contact avec un produit étranger. Dans ce projet, ces essais peuvent être réalisés en complément des essais de performance, sur les mêmes animaux. Les critères d’évaluation à prendre en considération sont définis lors de la rédaction du protocole d’essai. Ce projet pourra se conduire dans plusieurs EU partenaires, afin d'obtenir des résultats d'imagerie spécifique non disponible dans notre EU.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir des données de performance et de tolérance de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous. En mimant au plus près l'implantation du dispositif chez les patients, ces études permettront de mieux appréhender la réaction de l’organisme au produit à tester, et ainsi améliorer la sécurité et/ou les performances du produit, avant sa mise sur le marché.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 1h30 et 2h30). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), et analgésie. L’antibiothérapie est ajoutée au cas par cas en fonction de l’invasivité de la chirurgie et des risques infectieux associés. Des prélèvements sanguins peuvent etre réalisés en cours d'étude (en général un prélèvement à la chirurgie et un prélèvement en fin d'étude, d'une durée de quelques minutes). Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres types d'interventions non douloureuses, de type IRM, scanner ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère (en général, en fonction de la durée de l'étude, 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude). L'IRM sera externalisé dans un EU partenaire, la durée de l'intervention est d'environ 1h30.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : - mise à jeun - stress liés à la chirurgie - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours - hématome ou oedème au niveau du site opératoire, pendant quelques jours - défaut d'hémostase (hypotension, pâleur muqueuse, apathie) - défaut d'oxygénation, d'étanchéité de la cage throracique, difficultés respiratoires pendant quelques jours - reflux gastrique, vomissements pendant quelques jours - diarrhées, présence de sang dans les selles pendant quelques jours. Les douleurs post-opératoires peuvent apparaitre et seront prises en charge par des mesures de raffinement. Les animaux recevront une anesthésie fixe afin de réaliser l'imagerie, pouvant induire un stress. Du produit de contraste pourra être injecté grâce à un cathéter en intraveineux. Une légère perte de poids (non systématique) pourrait être observée dans les quelques jours suivant l'anesthésie.
Devenir
Pour répondre aux objectifs de chacune des procédures du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : tests mécaniques sur des prothèses abdominales pour évaluer la résistance du dispositif). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de chirurgie des tissus mous en raison des interactions complexes s'établissant entre le tissus ciblé et le dispositif lui-même. De plus, l’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation que doivent suivre les tests précliniques sur les dispositifs médicaux, avant de pouvoir lancer les tests cliniques.
Réduction
Le donneur d'ordre demandant la réalisation de ces tests s'engage à ne pas faire renouveler à l'identique un essai déjà mené précédemment. Par ailleurs pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu), pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêt à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes" sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc).
Raffinement
Pour limiter le stress des animaux, une période d’acclimatation pendant laquelle ils ne subissent aucune manipulation non indispensable est réalisée à leur arrivée dans l’EU. Ensuite, et avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations (exemples : habituation aux pesées, habituation alimentaire). Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (exemple : jouets), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements : pommes dans la litière des porcs, ou friandises dans les jouets, et augmentation de la litière des ovins). Les transports des animaux vers les EU partenaires seront organisés dans le respect du bien-être animal et de la réglementation en vigueur (durée du transport jusqu'à 1h30 en fonction des EU avec ajout de litière et transport en groupe). Un contrôle clinique de chaque animal est réalisé par du personnel qualifié (vétérinaire, technicien ou zootechnicien) au départ et à l'arrivée. Lors des séances d'imagerie externalisées, afin de limiter le stress des animaux, une période de repos adéquate sera instaurée entre la réception des animaux et l'anesthésie et entre le réveil des animaux et le transport retour vers notre EU. La douleur des animaux : la chirurgie est réalisée sous anesthésie et analgésie (à base de morphiniques). En phase post-opératoire, les suivis quotidiens sont renforcés et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (désinfection des sites chirurgicaux à une fréquence adaptée). Les signes cliniques servant de points limites ont été définis, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances. Selon l'espèce, les prises de sang peuvent être réalisées sous anesthésie générale (injectable et/ou volatile, lors d'une phase de chirurgie par exemple), ou sous sédation légère (voir paragraphe sur la liste des médications) avec au besoin une analgésie, afin de maitriser le stress et la douleur potentielle. Les conséquences de l’anesthésie/chirurgie : du gel oculaire est appliqué au niveau de la cornée lors des anesthésies des animaux pour prévenir l'assèchement oculaire. Une attention particulière est portée à la lutte contre l'hypothermie : température de la salle, isolation du sol, couvertures, lampes chauffantes si besoin. En cas de doute, une mesure de la température rectale est réalisée.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans les textes de référence. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez les rongeurs ou le lapin. Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le porc ou les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (le long terme: espèces à longue durée de vie). Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. Le stade de développement est pertinemment sélectionné en fonction de l'utilisation clinique du produit ou de sa taille par exemple. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. Cas particulier des porcs domestiques : étant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines) est la plus appropriée dans ce projet.
Evaluation de polymères à visée thérapeutique dans un contexte de chirurgie abdominale chez le rat.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Opérés de l'abdomen pendant 45 minutes sous anesthésie, avec création de lésions dans la paroi, implantation d'un polymère de réparation puis pesées quotidiennes pendant trois jours, 832 rats vont être utilisés dans ce projet. Quarante d'entre eux sont tués sans reprise de conscience à l'issue de la chirurgie, les autres relèvent d'une souffrance modérée, avec léthargie, douleurs abdominales, perte de poids et inflammation locale provoquée par le dispositif. L'objet est de valider des colles et implants censés remplacer les sutures dans le traitement des hernies, avec une réduction des douleurs postopératoires annoncée au conditionnel pour les patients. Le porteur affirme que le rat est ici "indispensable" parce que les tests hors animaux ne miment pas les propriétés des organes entiers, et tous les rats sont tués pour des analyses post-mortem.
Objectifs
La réparation tissulaire conventionnelle par chirurgie implique l’utilisation de sutures, d’agrafes ou autres techniques utilisant des points d’ancrage qui induisent un traumatisme supplémentaire au tissu. Ces techniques peuvent engendrer une inflammation et de la fibrose à l’origine d’effets délétères sur la réparation des tissus et sur la qualité de vie du patient. Ces techniques constituent pourtant, faute d’alternatives satisfaisantes, les méthodes de référence pour la réparation chirurgicale des tissus. Notre objectif est de développer des systèmes de réparation atraumatiques sans suture qui pourront être utilisés dans la réparation de tissus. Des dispositifs sous forme d’implants et de colles chirurgicales ont été développés pour différentes applications clinique dont le traitement de la hernie. La hernie correspond à la formation d’une grosseur de la paroi abdominale et apparait lorsqu’un organe ou une partie d’un tissu sort de l’endroit où il est normalement maintenu et passe à travers un point faible de la paroi musculaire ou du tissu qui le retient. La hernie touche environ 32.5 millions de personnes dans le monde soit 0.4 pourcent de la population. Elle peut être associée à une sensation de gêne, de la douleur ou des troubles digestifs. En clinique, la hernie est traitée par chirurgie utilisant une prothèse souple (maille synthétique) pour renforcer la paroi au niveau de la zone de faiblesse, fixée à l’aide de sutures. Le but de ce projet est de valider in vivo les performances de nos systèmes de réparation atraumatiques dans un contexte de chirurgie abdominale chez le rat.
Bénéfices attendus
Notre objectif est de proposer une alternative atraumatique à la technique conventionnelle pour le traitement chirurgical des hernies. Elle permettrait une réduction des douleurs post-opératoires aigues ou chroniques chez le patient. Elle permettrait également une réduction de la durée de la chirurgie et une fixation plus homogène de la prothèse au tissu.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une unique chirurgie abdominale de 45min avec ou sans lésions crées dans la paroi abdominale. La chirurgie est effectuée sous anesthésie générale et locale associée à une prise en charge de la douleur pré et postopératoire le cas échéant (une partie des animaux sera euthanasiée à l’issue de la chirurgie, sans réveil). Pendant la procédure, les animaux anesthésiés recevront une injection de réhydratation.
Impact sur les animaux
La procédure nécessite un geste chirurgical réalisé sous anesthésie générale. L’anesthésie est associée à un faible risque d’hypothermie et peut engendrer des modifications de la fonction respiratoire ou du rythme cardiaque. La procédure va engendrer une léthargie et des douleurs abdominales transitoires pouvant être à l’origine d’une perte de poids post-opératoire. Les injections peuvent entraîner un léger stress et une légère douleur au point d’injection au moment de l’introduction de l’aiguille. La préhension répétée des animaux pendant la période de suivi peut engendrer un stress. Le dispositif médical peut engendrer une inflammation limitée et réversible in vivo.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés par une méthode règlementaire en fin de procédure pour des analyses post-mortem destinées à évaluer l’efficacité de nos systèmes de réparation atraumatiques dans un contexte de chirurgie abdominale.
Remplacement
De nombreux tests ont été réalisés ex vivo et in vitro pour obtenir un maximum de données préliminaires et sélectionner les polymères les plus prometteurs pour une utilisation in vivo. Malheureusement, ces études ne peuvent pas suffire car ces modèles ne permettent pas de mimer les propriétés biologiques et mécaniques des organes entiers. L’utilisation du rat est donc ici indispensable pour obtenir des données dans un contexte physiologique (régénération tissulaire, tolérance)
Réduction
Au maximum, 832 rats seront intégrés dans l’étude. Nos dispositifs ont subi une batterie de tests préalables. Seuls les polymères les plus prometteurs ont été sélectionnés pour un passage sur l’animal ce qui permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Au cours de l’étude les résultats intermédiaires seront analysés et pourront permettre d’écarter d’autres polymères. En effet, les procédures sont dépendantes les unes des autres et seuls les polymères ayant démontré des performances satisfaisantes seront intégrés dans la totalité des procédures. La taille des groupes expérimentaux a été définie à l’aide d’un test statistique adapté de façon à obtenir des résultats statistiquement exploitables tout en utilisant le moins d’animaux possible (4 à 12 animaux par groupe). Les résultats seront également analysés par un test statistique adapté.
Raffinement
Les rats seront hébergés en cages individuellement ventilées (2 rats par cage), en milieu enrichi par des tunnels et des balles en bois et aliments à volonté. La température et l’hygrométrie seront contrôlées. Les animaux sont surveillés quotidiennement par le personnel qualifié de l’animalerie. Une période d’acclimatation minimale de 5 jours sera respectée entre l’arrivée des animaux et le début de la procédure pour leur permettre de s’acclimater à leur nouvel environnement et ainsi de limiter leur stress. Une étape de socialisation sera mise en place pour habituer les rats à la préhension et réduire leur stress avant la procédure. Les gestes expérimentaux seront pratiqués par du personnel qualifié avec une anesthésie et une analgésie adaptée à la nature et à la durée du geste. Une pesée des animaux sera réalisée avant la chirurgie puis 1 fois par jour pendant 3 jours après la chirurgie pour évaluer la récupération de l’animal puis 1 fois par semaine. Un complément gélifié et ou des granules humidifiées seront déposés directement dans le fond de la cage pour faciliter la prise alimentaire (1 pot par cage). Des graines de tournesol seront également ajoutées à l’alimentation usuelle pour diversifier l’enrichissement. Les animaux seront suivis quotidiennement et pesés 1 fois par semaine. Une grille de score va nous permettre d’évaluer de façon objective l’état de l’animal et de prendre les mesures adéquates pour arrêter immédiatement sa souffrance par la mise en place de points limites. Le scoring sera effectué 1 fois par semaine et servira de support au suivi quotidien des animaux tout au long de l’étude. Des étiquettes de suivi indiquant les actes effectués sur les animaux sont apposées sur les cages pour permettre une surveillance adaptée des animaux.
Choix des espèces
L’utilisation du rat comme modèle expérimental présente plusieurs avantages déterminants. Sa taille intermédiaire en fait un choix optimal : elle permet de manipuler de faibles quantités de polymères, contrairement à des espèces plus grandes comme le porc ou la brebis, tout en offrant une surface chirurgicale plus adaptée et précise que celle de la souris. Par ailleurs, les rats sont des modèles de référence en chirurgie expérimentale, largement validés dans la recherche biomédicale. Enfin, la forte similarité entre la composition de la matrice extracellulaire des rongeurs et celle de l’humain renforce leur pertinence pour des études translationnelles. Les animaux qui seront utilisés auront entre 6 et 12 semaines au début de l’étude (une période d’acclimatation minimale de 5 jours sera respectée avant le début des expérimentations). Ils seront donc adultes et arrivés à maturité sexuelle. De plus, les animaux seront jeunes et auront donc une plus forte chance de ne pas développer des maladies liées au vieillissement.
Formation à l’implantation de dispositifs de stimulation cardiaque sans sonde sur le modèle porc
- Formation professionnelle
Endormis puis tués sans reprendre conscience, 40 porcs de 65 à 75 kilos vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie générale. Un cathéter est introduit par la veine jugulaire pour déployer un stimulateur cardiaque sans sonde dans le ventricule droit, plusieurs sites d'implantation étant testés sur le même animal grâce à un système de récupération de la capsule. Le porteur écrit qu'il n'y a pas lieu de craindre de complications, le geste se terminant "toujours par l'euthanasie de l'animal". Ces séances ne produisent aucune connaissance, elles entraînent des médecins avant les premières implantations sur des patients, et le porteur juge cette formation impossible sur un autre support.
Objectifs
Le stimulateur sans sonde est un dispositif médical innovant dont l’implantation nécessite une formation dédiée. En plus de l’enseignement théorique, l’implantation sur animaux apparait comme un prérequis à l’implantation humaine. Ce projet est une formation appliquée pour le traitement des maladies chez l’homme.
Bénéfices attendus
Les médecins formés acquièrent une expertise pratique avant d’opérer des patients, réduisant les risques lors des premiers cas humains. En réduisant les erreurs lors des premières implantations cliniques, la formation sur modèle animal contribue directement à la diminution des complications graves liées à une mauvaise implantation.
Procédures
Implantation d’un stimulateur sans sonde sous anesthésie générale L’intervention est réalisée sous anesthésie générale. L’implantation d’un stimulateur sans sonde est réalisée selon les recommandations du constructeur, par utilisation de cathéter porteur dédié, mis en place par voie veineuse jugulaire. Le dispositif sera déployé dans le ventricule droit. Différents sites d’implantation seront testés grâce au système de récupération de la capsule.
Impact sur les animaux
L’injection initiale peut induire une gêne chez l’animal, même si temporaire. Pour le reste, les gestes suivants étant pratiqués sous anesthésie générale accompagnée d’une antalgie efficace, il n’y aura pas de nuisances perçues. Il s'agit d'un geste aigu sous anesthésie générale qui se termine toujours par l’euthanasie de l'animal. Il n'y a donc pas lieu de s'attendre à des complications qui aggraveraient la souffrance de l'animal.
Devenir
En fin de séance et de la procédure qui est sans réveil, l’animal sera euthanasié. La justification est de pour pouvoir réaliser des analyses macroscopiques du coeur et des cavités cardiaques.
Remplacement
Il n’est à ce jour pas possible de réaliser ces formations sur d’autre système, car il est primordial d’avoir une similitude de l’implantation chez le patient, en prenant en compte l’organisme et la physiologie dans son ensemble. De part ces caractéristiques anatomiques et son métabolisme proches de ceux de l’homme, l’espèce porc a été identifiée comme le meilleur modèle pour ce projet d’enseignement.
Réduction
Les sessions d'enseignement auront lieu régulièrement sur le site, avec une partie théorique. Une estimation du nombre d'animaux qui pourra être inclus au maximum est donc proposée en fonction du nombre de session de formation qui pourraient être réalisées. Une utilisation de 40 animaux maximum est donc estimée sur la durée de la demande (5 ans).
Raffinement
La prise en charge du bien-être des animaux se fera durant toute leur prise en charge. Au niveau de leur hébergement (suivi quotidien par le personnel compétent, locaux agréés, enrichissement adapté à l’espèce : groupes sociaux, jeux, nourriture et eau à volonté…), et lors de la réalisation de la procédure, le projet sera réalisé sous anesthésie générale avec une prise en charge optimale de l'animal lors de la session. Des points limites stricts et spécifiques au projet seront mis en place et seront appliqués
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme (mouton, porc, chèvre, chien), le porc a été retenu car le modèle est bien décrit et caractérisé et constitue donc une référence dans la communauté scientifique et notamment médical. Le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ce modèle animal. Porc entre 5 et 6 mois soit 65 -75 kg afin de représenter au mieux l’anatomie (taille) et la physiologie humaine.
Impact du métabolisme sur la fonction cardiaque
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
13 160 souris vont être utilisées, dont 6 320 subissant un rétrécissement chirurgical de l'aorte abdominale puis son rétablissement, et 880 la pose d'un implant de télémétrie. 3 520 d'entre elles sont opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil, les autres relevant de procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le protocole ajoute un régime gras et sucré destiné à installer une maladie du foie, des prélèvements mandibulaires sous anesthésie, des mises à jeun, jusqu'à trois isolements de 24 heures, et une mise à mort à 15 % de perte de poids. Les bénéfices avancés, de nouveaux traitements immunitaires contre l'insuffisance cardiaque, sont au conditionnel et à long terme, quand la maladie hépatique et cardiaque installée chez 13 160 souris est, elle, l'effet indésirable principal reconnu par le porteur.
Objectifs
Comment un foie malade peut rendre votre cœur fragile. Pour bien fonctionner, le coeur a besoin d'un apport d'énergie constant. Quand cet apport se dérègle, le cœur devient vulnérable, facilitant les maladies cardiovasculaires (MCV) mais les mécanismes responsables restent mal connus. L'obésité, le diabète et l'hypertension ne sont pas de simples "risques" pour le cœur ; ce sont des maladies interconnectées qui induisent directement et accélèrent les complications cardiaques. Une maladie du foie appelée MASH (Stéatohépatite associée à un dysfonctionnement métabolique, souvent liée à l'accumulation de graisse) est devenue une préoccupation majeure. Elle touche 15 % de la population mondiale et est fortement liée à une forme grave d'insuffisance cardiaque : l'HFpEF (Insuffisance Cardiaque à Fraction d'Ejection Préservée). L'HFpEF est dangereuse car elle provoque un "remodelage cardiaque" : le cœur se déforme et devient moins souple et moins efficace comme pompe. Comment un problème au foie affecte-t-il le cœur, un organe anatomiquement éloigné ? Nous pensons que l'intermédiaire clé est l'inflammation chronique de bas grade et, surtout, le système immunitaire. Quand le foie est atteint de MASH, les conséquences sont multiples ; non seulement les cellules hépatiques sont atteintes mais aussi les cellules immunitaires dans l’organisme entier et notamment des cellules immunes spécifiques ; les monocytes, et les macrophages. Le foie atteint de MASH produit également des facteurs pro-inflammatoires dans le sang. Ces cellules immunitaires et ces messagers inflammatoires atteignent le cœur y provoquant des dommages, de la fibrose (tissu cicatriciel) et le remodelage cardiaque pathologique. Notre hypothèse Principale : Les changements inflammatoires et immunitaires causés par la MASH déforment le cœur et l'empêchent de se réparer correctement. Notre Projet : Décrypter le Dialogue Foie-Cœur. Nous explorerons ce lien en utilisant des modèles de souris: Nous administrerons un régime induisant le MASH aux souris et étudierons comment les altérations immunitaires de ces souris MASH affectent la déformation et la fonction de leur cœur. Nous évaluerons si le ciblage du système immunitaire permet d’améliorer la fonction cardiaque après une complication. L'objectif final est de trouver de nouvelles pistes de traitement pour l’insuffisance cardiaque pour laquelle les options de soins actuelles sont insuffisantes.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à comprendre comment le "foie gras" sévère (appelé MASH) cause des problèmes cardiaques. Nous pensons que le système immunitaire est un messager entre les deux organes. Les personnes ayant des problèmes de métabolisme (comme le diabète ou le "foie gras" sévère) développent souvent maladies cardiaques. Ce projet explore la façon dont le foie malade envoie des signaux au cœur. Nous faisons l'hypothèse que le système immunitaire, et l'inflammation est un médiateur entre le foie et le cœur. Les résultats nous aideront à identifier précisément ces signaux et ces mécanismes. Si nous confirmons que l'immunité est le moteur de ces complications cardiaques, cela ouvrirait de larges perspectives thérapeutiques. Actuellement, les traitements qui régulent le système immunitaire ne sont pas utilisés dans les pathologies cardiaques consécutives au MASH. Ce projet pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements ciblant le système immunitaire pour traiter à la fois le cœur et le foie, des maladies que l'on considérait jusqu'à présent comme événements indépendants. Toutes nos découvertes seront publiées pour la communauté scientifique, présentées dans des conférences, mais aussi expliquées au grand public et aux patients.
Procédures
Les souris seront placées sous régime MASH. Au cours de ce régime, les souris seront soumises des prélèvements mandibulaires sous anesthésie afin de vérifier les paramètres métaboliques. Une partie des souris (304 souris) sera également soumis à un test de tolérance au glucose (gavage oral < 1min) et à une mesure de la fonction rénale (débit de filtration glomérulaire) (IV
Impact sur les animaux
Les animaux pourront être soumis à un régime alimentaire spécifique et à des tests de suivi réguliers (prises de sang de faible volume, mesures cardiaques sous anesthésie). L'effet indésirable principal est le développement d'une pathologie métabolique et cardiaque, surveillée quotidiennement pour s'assurer qu'elle reste dans des limites de sévérité modérée. Certaines procédures peuvent entraîner un stress chez l’animal malgré l’utilisation d’anesthésiques et analgésiques appropriés notamment lors des procédures chirurgicales : - Douleur courte et légère liée à la biopsie pour le génotypage ainsi que le marquage avec une bague - Stress et douleur léger et court le temps de l’injection pour les injections intrapéritonéale et en intra-veineuse - Stress léger et court lors d’un prélèvement sanguin, ou d’un gavage - Stress métabolique léger suite à une alimentation enrichie en graisse et en sucre - Stress léger lié à la mise à jeun des animaux pendant 4h - Douleur légère et de courte durée après les interventions chirurgicales (pour la constriction de l’aorte abdominale et sa suppression ainsi que la pose des implants de télémétrie). Il n’est pas attendu que les procédures décrites causent des pertes de poids, des altérations de l’activité ou de manière générale des altérations comportementales. De tels événements peuvent néanmoins survenir de manière inopinée.
Devenir
A l'issue de de chaque enchaînement de procédure, les animaux seront mis à mort afin de récupérer des tissus en vue de réaliser les analyses histologiques cellulaires et moléculaires, lesquelles nous fourniront des informations cruciales sur l’implication du système immunitaire dans le remodelage cardiaque lors d’une MASH.
Remplacement
Dans un contexte de maladie multi-organe, il n'est pas possible de remplacer les modèles animaux pour cette étude. La souris a été choisie en raison de la disponibilité de nombreuses lignées d’animaux génétiquement modifiés nécessaires pour l’élucidation des mécanismes cellulaires et moléculaires sous-tendant la pathologie. La physiologie du cœur murin est très similaire à celle de l'humain, tout comme le développement de maladies chroniques du foie et les procédures proposées telles que la constriction de l’aorte abdominale sont réalisables. L'utilisation d'animaux vivants revêt donc un caractère de stricte nécessité avec le développement d’approches de physiologies intégrées.
Réduction
Le nombre maximal d’animaux nécessaire pour ce projet d’une durée de 5 ans à venir est estimé à 13 160 souris. Cette utilisation maximise les données obtenues pour chaque animal, ce qui permet de limiter ou d’éviter l’utilisation subséquente d’animaux supplémentaires, et ce sans compromettre le bien-être animal. La réduction du nombre d’animaux utilisés est obtenue par trois moyens principaux : - Optimisation des groupes expérimentaux : Le nombre d’animaux par groupe est déterminé sur base de notre expérience antérieure et du nombre d’animaux nécessaires pour la mesure de chaque paramètre ou groupe de paramètres. Un nombre maximal de paramètres est mesuré sur chaque animal en tenant compte du fait que la taille des cœurs de souris (150-200 mg) impose des contraintes : la plupart des analyses nécessitent un demi cœur pour obtenir une quantité suffisante de matériel biologique. De plus, un maximum d'organes sera prélevé sur chaque animal afin d'obtenir un maximum de paramètres pour chaque expérience et ainsi éviter la répétition d'expériences pour l'obtention d'organes non initialement ciblés. - Optimisation des élevages : Nous éviterons la production d'animaux inutiles notamment en utilisant des animaux contrôle issus des mêmes portées que les animaux présentant les altérations souhaitées. Formation adéquate : Assurer une formation optimale des personnes manipulant les animaux afin de maîtriser les gestes techniques et minimiser le stress des animaux. La maîtrise technique permet de réduire la variabilité inter-individuelle et, par conséquent, le nombre d'animaux nécessaires pour confirmer statistiquement un effet biologique. Une prévision du nombre d’animaux total nécessaire par groupe est réalisée pour respecter le principe des 3R basée sur notre expérience au laboratoire, sur la littérature.
Raffinement
Les procédures seront réalisées dans des conditions optimales pour minimiser la douleur et la souffrance, avec l'utilisation systématique d'anesthésie et d'analgésie.Les animaux seront hébergés dans un environnement enrichi et leur bien-être surveillé régulièrement. Les souris seront hébergées par groupe de 6, dans des cages ventilées avec de l’enrichissement (maison rouge, coton pour nidification) pour réduire le stress des animaux et aucun nouvel animal ne sera introduit dans des groupes déjà formés. Lors de la mise sous régime des souris, la fréquence de change de la litière et de la cage est augmentée. L’utilisation de techniques non invasives, des produits anesthésiques et analgésiques optimaux, et la dextérité du personnel contribuent à réduire le stress des animaux durant l’expérimentation. La définition précise des points limites précoces associés à chaque procédure, ainsi qu’une surveillance pendant tout le protocole permettront de limiter l’apparition d’une souffrance ou d’une atteinte de l’état général de l’animal. Nous remplirons une feuille d'évaluation des points limites dans laquelle chacun des points critiques sera évalué de 0 (aucun signe) à 3 (signes graves de malaise). Si ces limites sont atteintes, diverses mesures seront prises. Exemple : Suite à une perte de poids supérieure à 10 %, du gel nutritif sera mis à disposition dans les cages et un suivi individuel plus fréquent sera fait pour voir si l'animal reprend ou maintient ce poids. Si la limite de 15 % de perte de poids est observée, l'animal sera exclu de l'expérience et il sera euthanasié. En cas d’atteinte d’un point limite de niveau 3 ou si le score total des points limites ≥6, les animaux seront sortis de l’étude et seront mis à mort.Concernant les modèles de chirurgie, le raffinement est crucial pour la survie et la réduction de la souffrance. Les souris sont maintenues dans un environnement sanitaire de haute protection pour garantir leur santé et la fiabilité des résultats. Nous utiliserons systématiquement des champs stériles, gants stériles et instruments autoclavés pour minimiser les risques d’infection post-opératoires. Nous utiliserons également des fils résorbables pour le plan musculaire et la peau, réduisant la nécessité de manipulation et le stress de retraits des sutures.Après chirurgie, les souris seront ensuite remises dans leur groupe social (si toutes les souris ont été opérées), et nous utiliserons des techniques de contention douces pour minimiser la douleur.
Choix des espèces
Pour étudier les dysfonctions cardiaques et la communication inter-organe, il est essentiel d'utiliser un modèle animal. C'est le seul moyen de reproduire de manière fidèle et globale les modifications métaboliques et immunitaires qui sous-tendent ces pathologies, ainsi que les symptômes observés chez l'humain. Les souris peuvent développer des pathologies telles que l’obésité, la MASH et les maladies cardio-vasculaires. La physiologie de leur cœur est très similaire à celle de l'humain, ce qui en fait un modèle fiable pour l'étude des maladies cardiaques. La souris est le modèle de mammifère dans lequel les modifications génétiques sont les plus simples à réaliser et pour lequel il existe déjà un grand nombre de lignées génétiquement modifiées. De plus, il existe une vaste base de données scientifiques sur cette espèce. Cela nous permet de croiser nos résultats avec la littérature existante et, par conséquent, de réduire le nombre d'animaux nécessaires à notre projet. Le régime MASHogène est un modèle de maladie chronique de l'adulte, souvent associée au syndrome métabolique, au vieillissement ou à des facteurs génétiques qui se manifestent pleinement à l'âge adulte. L'utilisation de souris adultes permet de : - Reproduire la physiopathologie humaine : Les souris juvéniles n'auraient pas le temps de développer les lésions hépatiques et les complications métaboliques (résistance à l'insuline, diabète, fibrose) caractéristiques de la MASH ou du syndrome métabolique. - Stabiliser le métabolisme : Le métabolisme des souris juvéniles est en pleine croissance et est extrêmement variable, ce qui compromettrait la fidélité du modèle. - Fonction cardiaque stable : Les mesures ECG et de pression artérielle sont destinées à évaluer une physiologie cardiaque mature ou des changements pathologiques. La fréquence cardiaque, la pression artérielle, et le développement cardiaque changent rapidement pendant la croissance. L'utilisation de souris adultes garantit un état de base stable pour les enregistrements télémétriques. - Récupération chirurgicale : Les souris adultes ont une meilleure capacité à gérer le stress chirurgical majeur et le long processus de récupération nécessaire. En résumé, nous utiliserons des souris adultes car elles sont les seules à remplir les critères de validité scientifique pour nos études
Détermination de la biodistribution de nouveaux colorants fluorescents et formation chirurgicale au prélèvement utérin sur modèle porcin en vue du prélèvement utérin sur donneuse en état de mort encéphalique.
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
L'entraînement de chirurgiens au prélèvement d'utérus en vue de greffes humaines conduit à opérer 15 truies sous anesthésie et à les tuer avant tout réveil. Un tranquillisant intramusculaire, un cathéter à chaque oreille et une injection d'anesthésique précèdent l'administration d'un colorant fluorescent dont on veut vérifier qu'il s'élimine par le rein plutôt que par le foie. L'utérus est ensuite prélevé, geste qui ne permet pas de laisser l'animal en vie, avec risques de plaie urologique, de plaie digestive et d'hémorragie aiguë en cours d'intervention. Le porteur affirme qu'aucune simulation ne peut se substituer à cet entraînement, qu'il décrit comme un "pré-requis à l'ouverture de tout nouveau centre de transplantation utérine".
Objectifs
Les colorants spécifiques en mesure de cibler sélectivement une zone d’intérêt chirurgical sont une innovation pour améliorer le traitement des patients. Récemment, une nouvelle formulation de colorant pouvant potentiellement modifier le mode d’élimination des colorants a été mise au point, en passant d’une voie d’élimination par le foie à une voie d’élimination par le rein. Un tel produit permettrait de visualiser en temps réel et par fluorescence le système urinaire du patient en cours de chirurgie et d’éviter de graves complications chirurgicales du système urinaire. Pour les patientes atteintes d’une infertilité utérine absolue, les moyens d’accéder à la parentalité sont limités. La Transplantation Utérine (TU), qui connait un essor mondial depuis la 1ère naissance d’un enfant vivant en bonne santé issu de cette technique en 2014, apparaitrait comme une solution intéressante pour les cas d’absence d’utérus ou dans les cas de cancers. A ce jour plus de 80 transplantations utérines ont été réalisées dans le monde et plus de 40 enfants sont nés. Le greffon est issu d’une donneuse vivante ou d’une donneuse en état de mort encéphalique. En France, 3 greffes utérines ont à ce jour été réalisées en France, à partir de donneuses vivantes, conduisant à 2 naissances vivantes chez la même patiente. Ce projet comporte deux objectifs qui seront menés sur les mêmes animaux à des fins de réduction : -après avoir acquis la technique de greffe utérine, de former des chirurgiens dans les centres de greffes. De plus, la conservation de l’utérus sera étudiée. - vérification de l’élimination rénale d’un colorant.
Bénéfices attendus
L’objectif à terme est de pouvoir offrir la greffe utérine chez les patientes atteintes d’infertilité utérine absolue et améliorer la sécurité des chirurgies vasculaires grace au monitoring urinaire par colorant.
Procédures
Les animaux vont subir une injection de colorant et un prélèvement utérin après injection dans le muscle de tranquillisant, la mise en place d’un cathéter à la veine de chaque oreille et de l’injection intraveineuse d’anesthésique et antidouleur. Ensuite l’utérus sera prélevé sous anesthésie et l’animal sera mis à mort.
Impact sur les animaux
- Malgré l’utilisation d’un prolongateur un stress peut être ressenti par l’animal lors de l’injection d’anesthésique pour les prémédications. - Per-opératoire : risque de plaie urologique (uretère, vessie), plaie vasculaire avec hémorragie aigue, plaie digestive.
Devenir
Mise à mort des 15 porcs car la technique de prélèvement de l’utérus ne permet pas de les laisser en vie.
Remplacement
Cette étude permet de définir la biodistribution d'un nouveau composé dans le corps. Le modèle animal vivant est nécessaire pour définir le trajet du produit après une injection dans la circulation sanguine. L’entrainement chirurgical sur modèle de transplantation utérine sur modèle animal est un pré-requis à l’ouverture de tout nouveau centre de transplantation utérine. En effet, une telle intervention ne peut s’envisager sans un entrainement sur un modèle animal dont l’anatomie pelvienne se rapproche de l’anatomie féminine, en particulier sur le plan de la vascularisation comme c’est le cas sur le modèle porcin. A terme, le prélèvement utérin dans le cadre des prélèvements multi organes va s’intégrer au prélèvement des organes vitaux (cœur, poumons, foie…). Il doit donc être réalisé par des chirurgiens entrainés afin de ne pas mettre en péril ces derniers. Par ailleurs, il n’existe à ce jour aucune technique de simulation envisageable afin d’éviter le recours à l’expérimentation animale.
Réduction
L’utilisation des mêmes animaux pour les 2 objectifs permet de diviser le nombre d’animaux utilisés par deux pour la recherche.
Raffinement
Des points limites généraux et adaptés au modèle permettront l’arrêt de la procédure si nécessaire. La sédation sera effectuée à l’aide d’un prolongateur, ce qui permet de réaliser une injection intra musculaire sans contention. Les porcs sont hébergés sans caillebotis et avec de la sciure et du foin et sont promenés dans un espace plus grand que leur cage pour leur permettre de courir.
Choix des espèces
Le porc est un modèle qui présente les mêmes capacités de métabolisation des composés chimiques que l’Homme et qui est couramment utilisé dans le développement de nouvelles techniques chirurgicales en gynécologie, comme l’illustre le développement de la chirurgie robotique. En effet, la vascularisation pelvienne de la truie est similaire à la vascularisation chez la femme. C’est également pour cette raison que cette espèce a été utilisée à plusieurs reprises afin de construire un modèle pré-clinique de transplantation utérine. Les animaux auront entre 12 et 14 semaines soit environ 40 kg, stade le plus précoce sur lequel le projet peut être réalisé (taille des vaisseaux, taille du bassin).
Viellissement du globule rouge chez la souris thalassémique
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Une transfusion sanguine sur animal vigile, sept prélèvements de sang en vingt et un jours et des injections susceptibles d'entraîner des complications oculaires attendent 2 642 souris thalassémiques. 816 d'entre elles sont opérées sans réveil, 386 subissent des procédures légères et 1 440 des procédures modérées, toutes étant tuées à l'issue. Le porteur qualifie l'ensemble des nuisances de modérées, tout en décrivant une transfusion capable de provoquer une surcharge volémique avec insuffisance respiratoire, et des souris porteuses d'un phénotype dommageable stable de retard de croissance et d'anémie. La mise à mort intervient au bout de chaque procédure, pour récupérer le sang à analyser.
Objectifs
Les globules rouges sont responsables du transport d'oxygène dans le sang et ne sont pas touchés par les altérations courantes liées au vieillissement des autres cellules puisque constitués presque exclusivement de protéines. Chez les patients atteints par la bêta-thalassémie, le viellissement des globules rouges est accéléré causant l’anémie. Les deux objectifs de ce projet sont d’abord de caractériser, dans un modèle de souris thalassémique, différents marqueurs du viellissement du globule rouge en circulation et ensuite, d’étudier l'impact de drogues modulant la capacité de dégradation de protéines abîmées sur ces marqueurs de viellissement.
Bénéfices attendus
Les mécanismes moléculaires et cellulaires du vieillissement des globules rouges déterminent leur durée de vie en circulation et sont donc des objets d’études cruciaux dans plusieurs contextes physiopathologiques qui mènent à l'anémie. Une étude de preuve de concept déterminera l'impact d'une drogue activant la dégradation des protéines abîmées et ayant le potentiel de retarder le vieillissement des globules rouges, avec pour objectif de réduire l'anémie chez les patients bêta-thalassémiques.
Procédures
Injection pendant 5-10 secondes, suivie 20 minutes plus tard, d'une seconde injection pendant 5-10 secondes, puis quelques minutes plus tard par un prélèvement sanguin (sous analgésie et anesthésie générale) pendant 1 minute, effectués une seule fois. Injection pendant 5-10 secondes, effectuée quatre fois. Transfusion sanguine sur animal vigile pendant 5-10 secondes, effectuée une seule fois. Prélèvement de sang sur animal vigile pendant quelques secondes, effectué 7 fois sur 21 jours.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables sur les animaux sont modérés. Un stress est induit par la contention, les injections d'analgésie et d'anesthésie (quelques secondes). Les prélèvements de petits volumes de sang sont de courte durée (
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de chaque procédure afin de prélever du sang qui sera analysé.
Remplacement
Veille bibliographique permanente pour éviter toute expérimentation inutile ou redondante. L’expérimentation animale est indispensable pour évaluer in vivo, dans un modèle préclinique pathologique, l’impact de drogues sur le vieillissement des globules rouges, puisqu’il est dépendant des contraintes réelles subies dans la circulation, qui ne peuvent pas être substituées par des approches in vitro. De plus, la clairance du globule rouge sénéscent est réalisée par plusieurs tissus et types cellulaires dont l’activité dépend aussi du contexte physiologique global et complexe d’un individu.
Réduction
Le nombre de souris utilisé sera réduit au minimum tout en permettant une analyse statistique fiable des résultats. Les tests statistiques utilisés rigoureusement permettent l’analyse d’échantillons de petites tailles. Notre expertise des modèle de vieillissement et transfusion des globules rouges chez la souris ainsi qu’une analyse statistique utilisant un logiciel nous informent que des groupes de 12 souris sont nécessaires pour générer des résultats robustes. Certaines méthodes ont été optimisées afin d'être réalisées sur de très faibles volumes de sang prélevé, et sur plusieurs marqueurs en parallèle, permettant un suivi longitudinal sur le même animal.
Raffinement
Les injections, transfusions et prélèvements de petits volumes de sang (5uL) sur souris vigiles seront effectués par du personnel expérimenté qui maîtrisent les gestes techniques. Hébergement adapté des animaux, enrichissement de l’environnement. Lorsque l’approche expérimentale le permet, l'analgésie et l'anesthésie est utilisée pour réduire l'inconfort de l'animal. Un protocole de surveillance du bien-être est défini a priori et appliqué pour l’élevage des animaux à phénotype dommageable et pour chacune des procédures, avec définition de points-limites basés sur un score composite d’items d'observations cliniques.
Choix des espèces
Les lignées de souris consanguines présentent une faible variabilité biologique, rendant les tests plus puissants dans la détection de processus physiologiques et permettant de diminuer le risque d’incompatibilité transfusionnelle. De plus, la souris thalassémique étudiée est un modèle reconnu de vieillissement accéléré des GR en circulation, permettant une comparaison robuste des résultats obtenus avec ceux de la littérature scientifique. Pour l'élevage, des souris jeunes adultes seront mises en accouplement jusqu'à 30 semaines. Les souris jeunes adultes pour suivi des marqueurs de viellissement des GR ou "receveuses" utilisées seront âgées de 8 à 10 semaines, permettant d’homogénéiser les groupes en terme de volume circulant et d’âge. Des souris adultes "donneuses" âgées de 10-14 semaines et qui ont une capcité circulatoire mature seront utilisées pour la réalisation des banques de sang.
Création et recanalisation d’une thrombose veineuse par ultrasons sur porc_MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Anesthésiés puis jamais réveillés, 28 jeunes porcs de quatorze à quinze semaines subissent une ponction de la jugulaire et de la fémorale, l'injection de thrombine pour provoquer un caillot, puis deux heures d'occlusion veineuse par ballons gonflés dans la cuisse. Les expérimentateurs appliquent ensuite une heure d'ultrasons pour rouvrir la veine, soit quatre heures d'intervention au total. Le porteur liste parmi les effets attendus l'ischémie du membre, l'œdème, l'hémorragie, l'hypotension et l'hypothermie, tout en précisant que l'ensemble se déroule sous anesthésie générale sans réveil. Les poumons, la veine et l'artère fémorales sont prélevés après la mise à mort, pour vérifier que le dispositif n'a pas provoqué d'embolie pulmonaire.
Objectifs
L'objectif principal de notre projet est d’évaluer l’efficacité d’un nouveau dispositif utilisant les ultrasons pour traiter la thrombose veineuse aiguë. Concrètement, nous vérifierons si ce dispositif permet de rouvrir la veine obstruée en observant, grâce à une échographie Doppler, la formation d’un passage et la circulation du sang à la fin de la procédure. En parallèle, nous évaluerons aussi la sécurité de cette technique. Pour cela, nous examinerons la jambe de l’animal utilisé dans l’étude afin de nous assurer qu’il n’y a ni lésion cutanée ni atteinte des vaisseaux sanguins, et nous analyserons les tissus (veines, artères et poumons) pour vérifier l’absence de complications, notamment d’embolie pulmonaire. Cette nouvelle approche, non invasive, pourrait ainsi offrir une alternative aux traitements actuels de la thrombose veineuse profonde, en évitant les risques liés à une intervention chirurgicale.
Bénéfices attendus
Une première étude sur un modèle porcin, avec un dispositif préliminaire, a montré la faisabilité de la recanalisation veineuse sur différents types de thromboses veineuses profondes. Suite à ces résultats très encourageants, nous souhaitons évaluer le nouveau dispositif de thérapie développé au sein du laboratoire, qui sera le prototype utilisé chez l'humain, afin de valider sa sécurité et son efficacité, pour pouvoir ensuite envisager des études chez l'humain. Nous attendons que la procédure permette une recanalisation de la veine thrombosée entraînant une récupération de flux sanguin.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure endovasculaire sous anesthésie générale sans reveil avec une ponction jugulaire et fémorale pour la création de la thrombose veineuse profonde : 1 fois par procédure pour une durée de 3h; et une procédure sous anesthésie générale de thérapie par ultrasons non invasive : 1 fois par procédure pour une durée d'1h. Total: 4h.
Impact sur les animaux
Les injections intraveineuses peuvent induire un stress et une douleur légère de courte durée. L’isolement temporaire de la veine fémorale par gonflage de ballons peut provoquer une distension vasculaire entraînant une douleur modérée. L'induction de la thrombose par injection de thrombine peut générer une inflammation locale et une obstruction veineuse, pouvant entraîner une ischémie transitoire avec douleur modérée à sévère. L’occlusion prolongée de la veine pendant 2 heures peut être associée à un risque d’ischémie du membre inférieur, pouvant entraîner une douleur sévère et un œdème. La recanalisation par ultrasons, bien que non invasive, peut provoquer une hyperhémie locale et une variation transitoire du flux sanguin, avec un inconfort modéré. Les effets liés au modèle expérimental incluent un risque d’hémorragie, d’ischémie prolongée du membre, d’hypotension, de tachycardie, d’hypothermie et de mouvements anormaux. Des complications locales comme des plaies avec écoulement ou un œdème du membre inférieur peuvent survenir. Cette étude constitue une étape préalable obligatoire avant toute utilisation de la technique chez l’humain.
Devenir
La décision de mettre à mort les animaux à l'issue de la procédure est prise après une réflexion approfondie et dans le strict respect des principes éthiques qui guident notre recherche. Les raisons sous-jacentes à cette mesure sont les suivantes : - Nécessité scientifique : La mise à mort des animaux est considérée comme essentielle pour obtenir des données cruciales à la compréhension des mécanismes biologiques ou des effets de la procédure étudiée. Il est impératif d'analyser les tissus ou organes spécifiques post-mortem afin d'obtenir des informations détaillées et pertinentes pour les objectifs de recherche. Cette mise à mort est nécessaire ici car le projet requiert un prélèvement des poumons, de la veine et de l'artère fémorales pour analyse histologique après mise à mort de l’animal afin d'évaluer la sécurité de notre dispositif. - Minimisation des souffrances : La mise à mort des animaux à l'issue de la procédure est également motivée par le souci du bien-être animal. Cette approche permet d'éviter toute détresse inutile ou prolongée qui pourrait résulter de complications postopératoires ou d'effets à long terme de l'intervention. - Respect des lignes directrices éthiques : Notre protocole s'aligne strictement sur les lignes directrices éthiques nationales et internationales régissant l'utilisation d'animaux dans la recherche. La mise à mort est envisagée comme une étape nécessaire pour garantir la conformité avec ces normes et pour éviter toute prolongation injustifiée de la présence des animaux dans des conditions potentiellement inconfortables. - Responsabilité envers le bien-être animal : Nous nous engageons à assumer notre responsabilité envers le bien-être des animaux participant à notre étude. La décision de mettre fin à leur vie est prise dans le souci de minimiser leur éventuelle souffrance et d'assurer une conclusion éthique à leur participation à la recherche.
Remplacement
Nous accordons une importance primordiale à l’évaluation des alternatives avant tout recours à l’utilisation d’animaux dans nos recherches. Conformément aux principes des 3R (Remplacement, Réduction, Raffinement), nous explorons systématiquement les méthodes alternatives viables et éthiquement justifiables avant d’envisager un modèle animal. Dans le cadre de cette étude, nous avons initialement travaillé sur un modèle in vitro de thrombus de sang frais dans un tube en silicone, permettant l’optimisation des paramètres ultrasonores et l’évaluation préliminaire de l’efficacité. Toutefois, le passage à un modèle animal s’est avéré indispensable afin de recréer des conditions physiopathologiques les plus proches de l’humain et de mener une analyse approfondie de la sécurité du dispositif. Compte tenu de la nécessité d’un calibre veineux accessible de plus de 2 mm, seul un modèle de gros animal était adapté, rendant ainsi l’utilisation d’un modèle porcin essentielle. Ce modèle, déjà validé pour l’étude de la thrombose aiguë, a été choisi afin d’éviter le développement d’un nouveau modèle expérimental et ainsi de limiter le nombre d’animaux utilisés. Nous restons attentifs aux avancées scientifiques afin d’intégrer toute nouvelle méthodologie permettant de réduire davantage le recours aux modèles animaux, tout en garantissant la pertinence et la robustesse scientifique de nos travaux.
Réduction
Dans le cadre de notre engagement en faveur du bien-être animal, notre projet de recherche intègre des mesures rigoureuses visant à minimiser le nombre d’animaux utilisés tout en garantissant la robustesse scientifique de nos investigations. Les principales stratégies mises en œuvre à cet effet sont les suivantes : Optimisation expérimentale : Notre protocole a été conçu de manière à maximiser l’information obtenue à partir de chaque animal, limitant ainsi le nombre total d’individus nécessaires. Cela inclut l’utilisation de méthodologies adaptées permettant d’atteindre nos objectifs de recherche avec un effectif réduit. Échantillonnage raisonné : La détermination du nombre d’animaux repose sur une approche statistique rigoureuse, garantissant à la fois la représentativité des résultats et la limitation du nombre d’animaux nécessaires. Des outils statistiques appropriés seront appliqués pour assurer la validité et la puissance des analyses tout en optimisant le nombre d’individus. Justification du nombre d’animaux : Le nombre total de porcs requis pour cette étude a été estimé à 28, en prenant en compte les considérations éthiques, la variabilité biologique attendue et la puissance statistique nécessaire pour détecter des différences significatives. Cette estimation a été réalisée à l’aide d’un calcul de puissance basé sur un test t de Student pour les comparaisons de moyennes entre deux groupes. Nous nous engageons à maintenir une utilisation minimale et strictement justifiée des modèles animaux, en appliquant des pratiques expérimentales optimisées et en réévaluant continuellement nos approches afin d’intégrer toute nouvelle opportunité de réduction au cours du projet.
Raffinement
Le raffinement est assuré par une surveillance rigoureuse et continue des animaux tout au long de l’étude, avec l’objectif de minimiser leur stress et leur inconfort. À cet effet, plusieurs mesures spécifiques ont été mises en place : Surveillance clinique renforcée : Les animaux font l’objet d’un suivi régulier par une équipe vétérinaire spécialisée, permettant une détection précoce des signes de douleur, de détresse ou de complications. Utilisation de points limites validés : En collaboration avec l’animalerie, des critères d’évaluation ont été définis afin de garantir le bien-être animal. Ces points limites spécifiques aux procédures réalisées sous anesthésie générale permettent d’identifier rapidement tout signe de mauvaise tolérance. Prise en charge de la douleur : Un protocole analgésique adapté est mis en place, incluant l’administration d’antalgiques et d’anti-inflammatoires selon les recommandations vétérinaires, afin de garantir un contrôle optimal de la douleur postopératoire. Mise à mort en cas de nécessité : Si un animal présente une intolérance sévère aux procédures malgré les mesures mises en place, une mise à mort précoce et humanitaire est envisagée conformément aux directives éthiques et vétérinaires en vigueur, afin d’éviter toute souffrance inutile. Conditions d’environnement optimisées : Les animaux sont hébergés dans un environnement contrôlé garantissant leur bien-être, avec une température et une humidité adaptées à l’espèce. Ils bénéficient d’un enrichissement du milieu de vie (matériaux de nidification, interactions sociales lorsque possible) afin de limiter le stress. L’alimentation et l’accès à l’eau sont surveillés pour assurer une prise en charge optimale. Nous nous engageons à appliquer ces mesures tout au long du projet, en adaptant si nécessaire nos protocoles en fonction des observations et des avancées scientifiques, dans le respect des principes éthiques et du bien-être animal.
Choix des espèces
Le choix du modèle porcin s’impose en raison de la similitude anatomique et physiologique de son système vasculaire avec celui de l’humain, en particulier en ce qui concerne le calibre et la structure des vaisseaux sanguins. De plus, le porc est un modèle largement validé pour l’étude des pathologies vasculaires et thrombotiques, garantissant ainsi la transposabilité des résultats aux conditions cliniques humaines. Enfin, l’utilisation de ce modèle permet d’éviter la création d’un nouveau modèle expérimental, réduisant ainsi le nombre total d’animaux utilisés conformément aux principes éthiques des 3R. Jeunes porcs charcutier avec un poids variant entre 40 et 50kg ce qui correspond a 14- 15 semaines d’age (suffisamment âgés pour obtenir un diamètre de la veine fémorale commune ≥5mm). Le poids est choisi afin de pouvoir realiser les echographies doppler veineux comme déjà publié dans la litterature et pour tester la faisabilite de notre therapie ultrasonore sur une anatomie similaire a l’humain.
Effet de la modulation de l’activité de cellules de soutien dans un modèle de migraine
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Placés une semaine en cages enrichies puis habitués cinq jours à la pièce d'expérimentation, les rats sont anesthésiés avant de recevoir l'injection d'une molécule qui déclenche des crises de migraine. Viennent ensuite les stimulations de la face au filament et au jet d'air, jusqu'à trois secondes, dont le retrait de la tête signale la douleur, mesurée ici comme paramètre du protocole. 520 rats mâles et femelles vont être utilisés ainsi, 320 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 200 sous anesthésie sans réveil, par groupes de six à dix. La procédure se termine par des études immunohistochimiques et électrophysiologiques, donc par la mise à mort.
Objectifs
Ce projet vise à mieux comprendre le rôle d’une molécule capable de déclencher des crises de migraine. Cette molécule, présente dans certaines régions du cerveau et des vaisseaux sanguins, participe à l’inflammation et à la sensibilité des neurones liés à la douleur. Des études chez l’homme ont montré que son injection peut provoquer des crises de migraine. Pour l’étudier en laboratoire, nous utiliserons cette molécule chez le rat afin d’examiner son effet sur le cerveau, le comportement et sur des cellules de soutien qui entourent les neurones. Nous testerons également comment la modulation de ces cellules de soutien peut influencer la réponse à la molécule. Nous comparerons les réactions des mâles et des femelles pour identifier d’éventuelles différences entre les sexes. L’objectif est de mieux comprendre les mécanismes de la migraine et de contribuer au développement de traitements plus efficaces.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre la migraine en utilisant un modèle animal plus proche de la réalité clinique. La migraine touche plus souvent les femmes, mais la plupart des études ont été menées sur des mâles, alors que des différences liées au sexe et aux hormones existent. Nous étudierons ces différences ainsi que le rôle de différentes zones du cerveau et de cellules de soutien qui entourent les neurones, en testant comment leur modulation peut influencer la migraine. Aujourd’hui, les traitements anti-migraineux ne sont efficaces que chez environ 60 % des patients, ce qui suggère l’existence d’autres mécanismes. Ces travaux pourraient ainsi ouvrir de nouvelles pistes pour développer des traitements plus efficaces.
Procédures
La sensibilité de la peau est étudiée chez le rat en observant son comportement et sa réaction à différentes stimulations légères. Les animaux sont filmés afin d’observer leur comportement naturel. Leur sensibilité est ensuite évaluée en touchant doucement la peau et en envoyant de petits jets d’air à intervalles réguliers pendant plusieurs heures. Lors d’une seule journée d’expérimentation, les rats reçoivent des injections sous anesthésie légère afin de provoquer un état qui reproduit certains aspects de la migraine. Dans une autre série d’expériences, l’activité du système nerveux est étudiée afin de mieux comprendre comment ces stimulations influencent son fonctionnement. Ces observations durent plusieurs heures et les animaux ne se réveillent pas après l’expérience. Enfin, avant la collecte des échantillons, une stimulation de la peau est appliquée pendant une courte période sous sédation. Certains tissus liés au système nerveux sont ensuite prélevés afin d’étudier les mécanismes impliqués dans la douleur.
Impact sur les animaux
Nous utilisons un modèle de migraine qui provoque une douleur modérée de l’animal. Cette douleur est ressentie après les injections, mais n’empêche pas les mouvements de l’animal. Enfin, les stimulations mécaniques avec les filaments ou les jets d’air induisent un retrait de la face signe d’une douleur modérée. L’animal peut échapper à cette stimulation puisqu’il n’est pas en contention. Cette stimulation dure au maximum 3 secondes.
Devenir
La procédure ne permet pas de réutiliser les animaux. En effet, elle se termine par des études immunohistochimiques et électrophysiologiques : les animaux seront donc mis à mort à la fin de la procédure.
Remplacement
Aucune méthode alternative ne permet de remplacer ce protocole. En effet il est nécessaire de réaliser ces études in vivo, car l’intégration de la douleur implique de nombreuses régions du système nerveux central et périphérique simultanément.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe est fixé à un maximum de 10 pour assurer une étude fiable, en tenant compte des étapes clés comme l’habituation, les injections, les observations comportementales, les prélèvements, la préparation des échantillons et l'électrophysiologie. Les études comportementales étant un facteur limitant, nous prévoyons suffisamment d'animaux pour garantir des résultats solides pour ce modèle de migraine. Enfin, pour prendre en compte les différences entre mâles et femelles dues aux hormones, l’étude inclura les deux sexes. Si lors des procédures, 6 animaux sont suffisants, nous n'utiliserons pas plus d'animaux.
Raffinement
Avant les études comportementales, les animaux sont placés dans des cages enrichies (tunnels et contacts sociaux) pendant une semaine, puis habitués au nouvel environnement pendant 5 jours pour réduire leur stress. Avant les injections, les rats sont anesthésiés, vérifié par l'absence de réflexe de retrait. La douleur est la principale nuisance identifiée, et pour les stimulations mécaniques, nous suivons les recommandations internationales pour limiter leur durée et intensité.
Choix des espèces
Le rat est couramment utilisé au sein du laboratoire depuis de nombreuses années et dans les études précédentes sur le sujet dans d’autres laboratoires. C’est par ailleurs un des modèles les plus utilisés pour les études comportementales dans le domaine de la douleur. Les animaux seront âgés de 6-12 semaines pour la comparaison avec les autres données de la littérature.